DE202022001857U1 - Shredding machine with effective and gentle conveying for raw materials of animal or plant origin - Google Patents

Shredding machine with effective and gentle conveying for raw materials of animal or plant origin Download PDF

Info

Publication number
DE202022001857U1
DE202022001857U1 DE202022001857.6U DE202022001857U DE202022001857U1 DE 202022001857 U1 DE202022001857 U1 DE 202022001857U1 DE 202022001857 U DE202022001857 U DE 202022001857U DE 202022001857 U1 DE202022001857 U1 DE 202022001857U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
machine according
shredding machine
shredding
screw
raw material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202022001857.6U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inofex Fleisch Lebensmitteltechnik und Technologie GmbH
Original Assignee
Inofex Fleisch Lebensmitteltechnik und Technologie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inofex Fleisch Lebensmitteltechnik und Technologie GmbH filed Critical Inofex Fleisch Lebensmitteltechnik und Technologie GmbH
Priority to DE202022001857.6U priority Critical patent/DE202022001857U1/en
Publication of DE202022001857U1 publication Critical patent/DE202022001857U1/en
Priority to DE102023001744.2A priority patent/DE102023001744A1/en
Priority to PCT/DE2023/000082 priority patent/WO2024041682A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/22Crushing mills with screw-shaped crushing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/30Mincing machines with perforated discs and feeding worms
    • B02C18/301Mincing machines with perforated discs and feeding worms with horizontal axis
    • B02C18/302Mincing machines with perforated discs and feeding worms with horizontal axis with a knife-perforated disc unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/30Mincing machines with perforated discs and feeding worms
    • B02C18/38Drives

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

Zerkleinerungsmaschine für Rohstoffe tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, vorzugsweise Fleisch, mit effektiver und besonders Material schonender Arbeitsweise, nachfolgend Zerkleinerungsmaschine genannt, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kombination unterschiedlicher Schnecken (1) für die Zuführung zu den Werkzeugen des Schneidsatzes (2) aufweist und diese getrennt und mit variablen Geschwindigkeiten angetrieben (9, 10, 11) werden können.

Figure DE202022001857U1_0000
Chopping machine for raw materials of animal or vegetable origin, preferably meat, with an effective and particularly material-friendly mode of operation, hereinafter referred to as a chopping machine, characterized in that it has a combination of different augers (1) for feeding the tools of the cutting set (2) and separates them and can be driven (9, 10, 11) at variable speeds.
Figure DE202022001857U1_0000

Description

Stand der Technik:State of the art:

Bei Zerkleinerungsmaschinen, die nach dem Wolf-Wirkprinzip arbeiten, erfolgt die Zuführung des zu zerkleinernden Rohstoffs, vorzugsweise Fleisch zum Schneidsatz in der Regel durch eine oder zwei Förderschnecken.In the case of shredding machines that work according to the Wolf principle, the raw material to be shredded, preferably meat, is fed to the cutting set as a rule by one or two screw conveyors.

Bisher geht man davon aus, dass der Schubdruck durch die eingesetzten Zuführungsschnecken erzeugt wird und so die ursächliche Voraussetzung für den erreichbaren Durchsatz der Wolfmaschine darstellt.So far it has been assumed that the thrust pressure is generated by the feed screws used and is therefore the causal prerequisite for the achievable throughput of the grinder.

Es wird angenommen, dass das Eindringen der Fleischteile in die Bohrungen als Fleischzapfen eine reine druckabhängige Größe des ursprünglich großstückigeren Rohstoffzustandes ist. Diese steht damit in direkter Beziehung zur Anordnung der Bohrungen auf der Scheibenfläche.It is assumed that the penetration of the pieces of meat into the bores as meat plugs is a purely pressure-dependent variable of the originally larger-sized raw material state. This is therefore directly related to the arrangement of the holes on the disc surface.

Somit werden drucksteigernde eingängige Schneckensysteme mit abnehmenden Schneckenkammervolumen in Richtung Schneidsatz bevorzugt.Thus, pressure-increasing, single-flight worm systems with decreasing worm chamber volume in the direction of the cutting set are preferred.

Die Zerkleinerungswirkung, welcher der Rohstoff während des Fördervorgangs infolge seiner Aufgabe zur Kraftübertragung unterliegt, findet allgemein nur geringe Beachtung.The crushing effect to which the raw material is subjected during the conveying process as a result of its task of power transmission generally receives little attention.

Hier treten Zerstörungen des Rohstoffs ein, die zu einer Minderung der Schubkrafterzeugung und zu seinem Rückfluss führen können.Destruction of the raw material occurs here, which can lead to a reduction in the generation of thrust and to its return flow.

So gesehen werden unterschiedliche Festigkeitseigenschaften des Verarbeitungsgutes ausgeglichen und eine Differenzierung beim Austritt aus dem Schneidsatz ist nicht erkennbar.Seen in this way, different strength properties of the material to be processed are compensated for and no differentiation is discernible when it emerges from the cutting set.

Ganz anders verhält sich die Rohstofffestigkeit, wenn der Förderprozess mit einem System erfolgt, welches das Verarbeitungsgut im Verlauf der Zuführung nicht verändert, weil die Schnecken ein gleiches Kammervolumen besitzen und eine Verarbeitung durch den auftretenden rückflussfreien Schubdruck erst nach dem Verlassen der Schnecken im Werkzeugsystem erfolgt.The strength of the raw materials is completely different if the conveying process is carried out with a system that does not change the material to be processed in the course of feeding, because the screws have the same chamber volume and processing only takes place after the screws have left the tool system due to the thrust pressure that occurs without backflow.

Hier muss das volle Festigkeitspotential der Struktur des zu zerkleinernden Materials nur durch höheren Druck beim Einpressen in das Scheiben-Messer-System des Schneidsatzes überwunden werden.Here the full strength potential of the structure of the material to be shredded only has to be overcome by higher pressure when pressing into the disc-knife system of the cutting set.

Dabei wird auffällig, dass der Rohstoff in seiner gewachsenen Struktur große Festigkeitsunterschiede besitzt und ganz unterschiedliche stoffartbezogene Zapfenlängen erzeugt werden.It is noticeable that the raw material has large differences in strength in its grown structure and that completely different peg lengths are produced depending on the type of material.

Besonders kritisch ist es bei Verarbeitungsgütern im tiefgefrorenen Zustand, deren Festigkeitszustand durch die Frostung noch weit höher ist und bei denen mit reinem Druck überhaupt keine Zapfenbildung möglich ist.It is particularly critical in the case of processed goods in the deep-frozen state, the firmness of which is much higher due to the freezing and for which no cones can form at all with pure pressure.

Für die Verarbeitung von tiefgefrorenen Fleisch mit herkömmlicher Doppelschnecken-Wolftechnik und Endlochscheibe Durchmesser 3 mm liegen bisher keine Untersuchungsergebnisse vor.There are no test results available for the processing of deep-frozen meat with conventional twin-screw grinding technology and a final perforated disc with a diameter of 3 mm.

Die Werkzeuge des Schneidsatzes und die Festigkeit des Verarbeitungsgutes setzen einer Zapfenbildung in den Lochscheiben einen großen Widerstand entgegen.The tools in the cutting set and the strength of the material to be processed offer great resistance to the formation of cones in the perforated discs.

In der Folge kommt es bei typischen Wolfschnecken mit Kraftübertragung zwischen Schnecke und Gehäuse zu Erwärmung, Rohstoffrückfluss, Vermischung und einer Verringerung der Stofffestigkeit.As a result, typical grinding worms with power transmission between the worm and the housing lead to heating, raw material reflux, mixing and a reduction in material strength.

Erst mit Temperaturanstieg, Verringerung der Festigkeit durch die Erwärmung und Strukturzerstörung gelingt es, im Schneidsatz Zapfen zu bilden und zerkleinertes Verarbeitungsgut aus der Endlochscheibe abzuführen.Only with an increase in temperature, a reduction in strength due to heating and destruction of the structure is it possible to form cones in the cutting set and to discharge comminuted processing material from the end perforated disc.

Dies ist beispielsweise bei tiefgefrorenem Fleisch erst bei einer Differenz von ca. 14 Grad zur Austrittstemperatur aus der Lochscheibe der Fall.In the case of deep-frozen meat, for example, this is only the case when there is a difference of approx. 14 degrees to the outlet temperature from the perforated disc.

Die Verringerung der Strukturfestigkeit mit Zunahme der Rohstofftemperatur tritt in Verbindung mit mechanischer Arbeit bei der Kraftübertragung der Rohstoffzuführung mit den überwiegend verwendeten Arbeitsschnecken bei der Förderung zu den Schneidwerkzeugen auf.The reduction in structural strength with the increase in raw material temperature occurs in connection with mechanical work in the power transmission of the raw material feed with the predominantly used working screws when conveying to the cutting tools.

Typische Arbeitseigenschaften sind der Rohstoffrückfluss und die Mischvorgänge im Schneckenbereich.Typical working properties are the raw material reflux and the mixing processes in the screw area.

Die Eindringbedingungen in die Lochscheiben des Schneidsatzes werden gebildet durch den reinen Schubdruck, der sich aus dem Widerstand der Werkzeuge und der Stoffstruktur als Reaktion auf die Stoffzuführung bei der Ausführung der Zerkleinerungsarbeit ergibt.The conditions for penetrating the perforated discs of the cutting set are formed by the pure thrust pressure resulting from the resistance of the tools and the material structure as a reaction to the material supply when carrying out the comminution work.

Daraus resultiert, dass mit den bekannten Schubdrücken bei tiefer Rohstofftemperatur die Herstellung eines Ausgangsproduktes mit sehr kleiner Körnungsgröße nicht mehr möglich ist, weil der typische von Wirkelementen freie Raum vor den Schneidsatzwerkzeugen mit verdichtetem Verarbeitungsgut verstopft wird.As a result, with the known thrust pressures at low raw material temperatures, it is no longer possible to produce a starting product with a very small grain size, because the typical active element free space in front of the cutting set tools is clogged with compacted processing material.

Bei der Förderung mit zur Gehäusewandung dichten Extruder-Schnecken gibt es diese Belastungen des Verarbeitungsgutes bezüglich seiner Strukturfestigkeit und des Temperaturzustandes nicht.This load occurs when conveying with extruder screws that are sealed to the housing wall of the material to be processed with regard to its structural strength and temperature condition.

Bei den überwiegend verwendeten Wolfmaschinen mit der Anordnung je einer Zuführschnecke und anschließender Arbeitsschnecke erfolgt die Annahme des grobstückigen Rohstoffs durch einen rotierenden Schneckenkörper im Trichter der Wolfmaschine.In the predominantly used grinding machines with the arrangement of a feed screw and a subsequent working screw, the coarse raw material is accepted by a rotating screw body in the funnel of the grinding machine.

Dabei wird der Rohstoff an der Trichterwandung gehalten.The raw material is held on the hopper wall.

Hier zieht der rotierende Schneckenkörper die Fleischteile einseitig ein und fördert diese in das geschlossene Arbeitsschneckengehäuse.Here, the rotating worm body draws in the pieces of meat on one side and conveys them into the closed working worm housing.

Der erfasste Rohstoff wird mit der Förderbewegung durch den Schubdruck der rotierenden Schnecken in Richtung des Auslaufs gepresst.The collected raw material is pressed in the direction of the outlet with the conveying movement by the thrust pressure of the rotating screws.

Der dort angeordnete Schneidsatz übernimmt mit umlaufenden Messern das Abschneiden aus den Scheibenbohrungen.The cutting set arranged there takes over the cutting from the disc bores with rotating knives.

Mit der einseitigen Rohstoffannahme entstehen beim Rohstoffeinzug aus dem Trichter hohe Verformungskräfte an der Schnecke, die einseitig gelagerte Schneckenwelle biegt durch und wird aus der Laufmitte gedrängt.With the one-sided raw material intake, high deformation forces occur on the worm when raw material is drawn in from the funnel, the worm shaft supported on one side bends and is pushed out of the middle of the barrel.

Das ist die Ursache für Verkantung und Biegung des Messerzapfens und es entsteht erhöhter Verschleiß bei den Messern und Lochscheiben.This is the cause of canting and bending of the knife pin and there is increased wear on the knives and perforated discs.

Allgemein wird von den Herstellern der Wolfmaschinen der Messerzapfen als die zweite Lagerstelle der Schnecke im Schneidsatz angesehen.In general, the manufacturers of mincers regard the knife pin as the second bearing point of the worm in the cutting set.

In Wirklichkeit ist der Messerzapfen eine eigene Antriebs- und Lagerstelle für das Schneidsystem, der eine besondere Schwachstelle darstellt und der Ausschluss einer Biegung infolge Platzmanges in der Scheibenmitte nicht durch eine Verstärkung zu erreichen ist.In reality, the knife pin is a separate drive and bearing point for the cutting system, which represents a particular weak point and the elimination of bending due to a lack of space in the middle of the disc cannot be achieved by reinforcement.

Sein Antrieb erfolgt lediglich durch eine schwache Verbindung zur Kraftübertragung zwischen der Schneckenwelle und dem Zapfen.It is driven only by a weak connection for power transmission between the worm shaft and the journal.

Lässt man die Biegung des Zapfens weg, erkennt man dass die Querschnitte zur Kraftübertragung der beiden Wellen nicht in der Lage sind, eine vollständige Schneckenlagerung für die Rohstoffzufiihrung und Übergabe an das Schneidsatzsystem sicher zu gewährleisten.If one omits the bend in the journal, one can see that the cross-sections for power transmission of the two shafts are not able to guarantee complete worm bearing for the raw material supply and transfer to the cutting set system.

Nach durchgeführten Untersuchungen sind die Messerzapfen nur für die Verarbeitung von Rohstoffen im frischen Zustand geeignet.According to tests carried out, the knife pins are only suitable for processing fresh raw materials.

Bei tiefgekühlten Rohstoffen reicht die Querschnittsgeometrie des Zweikantprofils nicht mehr für die auftretenden Messerkräfte aus.With deep-frozen raw materials, the cross-sectional geometry of the two-edged profile is no longer sufficient for the knife forces that occur.

Es wäre eine Vergrößerung des Messerzapfenquerschnittes mit Auswirkungen auf die Abmessungen des gesamten Schneidsatzes, d. h. Verringerung der Arbeitsgeometrien der Werkzeuge und somit der Maschinenleistung notwendig.It would be an increase in the cross-section of the knife tang with an impact on the dimensions of the entire cutting set, i. H. Reduction of the working geometries of the tools and thus the machine performance necessary.

Das muss jedoch ausgeschlossen werden, da die Schneidteilgrößen weltweit festgelegt sind.However, this must be ruled out, since the cutting part sizes are fixed worldwide.

Die Schnecken- und Messerzapfenbiegung ist die Ursache der Werkzeugverkantung infolge unzureichender Lagerung bzw. Anzahl gleichwertiger Lager in der Dimension des Antriebslagers der Wolfmaschine.The bending of the auger and blade pivot is the cause of the tool tilting due to insufficient storage or number of equivalent bearings in the dimension of the drive bearing of the grinder.

Daraus ergibt sich erhöhter Verschleiß und die Zerstörung von Teilen der Maschine, hauptsächlich der Schnecke, der Gehäuse und der Werkzeuge.This results in increased wear and the destruction of parts of the machine, mainly the worm, the housing and the tools.

Die Schwachstelle - Verbindung der eigenen Messerzapfenwelle für die Werkzeuge als Antrieb in der Arbeitsschneckenwelle ist die völlig falsche Anordnung der Lagerung der Schnecke und die Stabilität der Schneckenwelle gegen die Kräfte zum Einzug des Rohstoffes in das Arbeitsgehäuse.The weak point - connection of the own knife pin shaft for the tools as a drive in the working worm shaft is the completely wrong arrangement of the worm bearing and the stability of the worm shaft against the forces of drawing the raw material into the working housing.

Der Messerzapfen soll eine zweite Lagerstelle bilden und gleichzeitig die Werkzeuge antreiben. Dazu ist er in die Schnecke eingebaut.The knife pin should form a second bearing point and at the same time drive the tools. It is built into the snail for this purpose.

Diese Doppelfunktion im Messerzapfen ist durch die verschieden großen Wirkkräfte nicht erfüllbar.This double function in the knife pin cannot be fulfilled due to the different effective forces.

Die Werkzeuge hingegen sind in einem eigenen Werkzeuggehäuse eingesetzt und werden mit den Messern senkrecht montiert und gespannt.The tools, on the other hand, are used in their own tool housing and are mounted and clamped vertically with the knives.

Das Werkzeuggehäuse ist eine eigene Baugruppe und die Lagerstelle für die Werkzeuge.The tool housing is a separate assembly and the storage location for the tools.

Es ist nur funktionell mit dem Schneckengehäuse verbunden und hat keine begründete Funktion für die Schneckenlagerung.It is only functionally connected to the auger housing and has no established function for auger storage.

Zielstellung:Goal:

Mit einer Kombination unterschiedlicher Schnecken für die Zuführung zu den Werkzeugen des Schneidsatzes und Nutzung deren Eigenschaften soll eine optimale Anpassung der Wirkbaugruppen einer nach dem Wolfprinzip arbeitenden Zerkleinerungsmaschine an alle Arten von Verarbeitungsgütern und die jeweiligen unterschiedlichen Zustandsformen möglich sein.With a combination of different augers for the feed to the tools of the cutting set and use of their properties, an optimal adaptation of the active assemblies of a shredding machine working according to the mincer principle to all types of processed goods and the respective different states should be possible.

Damit soll das Einsatzspektrum bei Einhaltung hoher Anforderungen an verschleiß- und störungsfreie Funktionalität, Effektivität der Maschine und Qualität des Endprodukts über die Anwendung in verschiedenen Maschinengrößen deutlich erweitert werden.This should significantly expand the range of applications while complying with high demands on wear-free and trouble-free functionality, effectiveness of the machine and quality of the end product through use in different machine sizes.

Aufgabe:Task:

Die Aufgabe soll dahingehend gelöst werden, dass die Zuführung des Rohstoffs bis zum
Schneidsatz in Abschnitte für die Rohstoffaufnahme im Trichter, Übergabe, Transportkammer mit Rückflussvermeidung und Vorzerkleinerung zur Festigkeitsminderung aufgeteilt wird und die Förderschnecken in diesen Abschnitten jeweils auf den Zweck abgestimmte geometrische Formen besitzen, sowie getrennt und mit variablen Geschwindigkeiten, aber bei Bedarf auch gemeinsam im Verbund angetrieben werden.
Gleichzeitig sollen die Lagerbedingungen der Schnecken verbessert werden, um Verkantungen zu vermeiden und den Verschleiß der Schneidsatzkomponenten hochgradig zu reduzieren.
The task is to be solved in such a way that the feeding of the raw material up to
cutting set is divided into sections for the raw material intake in the hopper, transfer, transport chamber with backflow prevention and pre-shredding to reduce strength and the screw conveyors in these sections each have geometric shapes tailored to the purpose, as well as separately and at variable speeds, but also driven together in a network if necessary will.
At the same time, the bearing conditions of the worms are to be improved in order to avoid tilting and to significantly reduce wear on the cutting set components.

Beschreibung:Description:

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Schneckenzuführung vom Trichter bis zum Schneidsatz aus drei Bereichen mit unterschiedlichen Schneckensegmenten besteht, deren Module entsprechend des zu verarbeitenden Rohstoffs mit aufgeteilten Funktionen in Bedarfslängen und mit definierten Eigenschaften gestaltet sind.
Die Schneckenmodule werden getrennt und mit variablen Geschwindigkeiten angetrieben (9,10,11).
The task is solved by the fact that the screw feed from the funnel to the cutting set consists of three areas with different screw segments, the modules of which are designed according to the raw material to be processed with divided functions in required lengths and with defined properties.
The screw modules are separated and driven at variable speeds (9,10,11).

Der Rohstoff gelangt vom Trichter (3) und dem Übergabebereich (4) in den Bereich der Transportkammer (5), der keinen Materialrückfluss mehr zulässt und nachfolgend auch Sperrschneckenbereich genannt wird.The raw material passes from the hopper (3) and the transfer area (4) into the area of the transport chamber (5), which no longer allows material to flow back and is also referred to below as the locking screw area.

In der nachfolgenden Zone der Festigkeitsminderung (6) ist die Schnecke mit Elementen zur Vorzerkleinerung (8) versehen.In the subsequent zone of strength reduction (6), the screw is provided with elements for pre-crushing (8).

Alle Schneckenelemente sind austauschbar und können mit ihrer geometrischen Gestaltung optimal an die unterschiedlichen Verarbeitungsgüter und an das zu erreichende Endprodukt angepasst werden.All screw elements are interchangeable and their geometric design can be optimally adapted to the different processed goods and to the end product to be achieved.

Ein vor dem Schneidsatz (2) angeordneter Drucksensor (13) gewährleistet eine variable Drehzahlregulierung der Schnecken und eine dosierte Zuführungsmenge durch die Transportkammer (5), um nur so viel Material zu fördern, wie der Schneidsatz aufnehmen kann.A pressure sensor (13) arranged in front of the cutting set (2) ensures variable speed regulation of the augers and a metered feed quantity through the transport chamber (5) in order to only convey as much material as the cutting set can hold.

In diesem Bereich arbeiten die doppelt angeordneten Schnecken kompressionsfrei als Verdrängerschnecken, die den Rohstoff ohne zustandsändernden Energieeintrag fördern. Der Fördervorgang gilt für alle Zustandsformen der verschiedenen Verarbeitungsgüter und Mengen.In this area, the double-arranged screws work as compression-free displacement screws, which convey the raw material without changing the energy input. The conveying process applies to all states of the various processing goods and quantities.

Es ist kein hoher Füllungsgrad der Schnecken erforderlich, da das zu fördernde Material mit der Spiralform der Verdränger-Geometrie beider Schnecken weitergeschoben wird.It is not necessary to fill the screws to a high degree, since the material to be conveyed is pushed further with the spiral shape of the displacement geometry of both screws.

Die Schneckenschrauben dichten sich gegenseitig bis zu 98 % mit Schneckengängen an ihren Wellen ab.The worm screws seal each other up to 98% with worm threads on their shafts.

Damit wird ein Materialrückfluss durch die Kraftwirkung vom Staudruck verhindert, der im Vorzerkleinerungsbereich (6) vor dem Schneidsatz (2) erzeugt wird.This prevents material from flowing back as a result of the impact of the dynamic pressure that is generated in the pre-shredding area (6) in front of the cutting set (2).

Der Fördervorgang der Sperrschnecken wird ohne das Verarbeitungsgut mechanisch zu belasten, unabhängig vom Füllungsgrad durch die spiralförmigen Schneckenkammern realisiert, die sich nach dem Prinzip der Volumenverdrängung ineinander abwälzen.The conveying process of the locking screws is carried out by the spiral-shaped screw chambers, which roll into one another according to the principle of volume displacement, without mechanically stressing the material to be processed, regardless of the degree of filling.

Der Füllungsgrad der Schneckenkammern ist dabei unbedeutend.The degree of filling of the screw chambers is irrelevant.

Es werden sowohl 100% als auch nahe 0% zu förderndes Material gleichmäßig bewegt.Both 100% and close to 0% material to be conveyed are moved evenly.

Das ist neben der Drehzahlanpassung die Voraussetzung für eine Dosierung der Zuführmengen.In addition to the speed adjustment, this is the prerequisite for dosing the feed quantities.

Die Lagerung der Schnecken wird durch ein dynamisches Lagersystem zur Gehäusewandung (7) verbessert, weil die Verformung der Schnecken durch die beim Rohstoffeinzug wirkenden Kräfte bedeutend reduziert wird.
So wird hoher Verschleiß der Schneidwerkzeuge bis hin zur Zerstörung der Schnecken und des Schneckengehäuses durch seitliche Auslenkung des Messerzapfens ausgeschlossen.
The bearing of the worms is improved by a dynamic bearing system on the housing wall (7), because the deformation of the worms due to the forces acting when the raw material is drawn in is significantly reduced.
In this way, high wear of the cutting tools up to and including destruction of the auger and the auger housing due to lateral deflection of the knife pin is ruled out.

Die Ursachen für die bisherige unzureichende Lagerung liegen in fehlender Lagerdimensionierung einer zweiten Lagerstelle für die Arbeitsschnecke, in dem großen Abstand zwischen den Lagerstellen im Schneckenantrieb, im Schneidsatz mit dem Messerzapfen als ersetzende Lagerstelle für die Schnecke und dem Schneckengehäuse mit den Stützprofilen.The reasons for the previous insufficient bearing lie in the lack of bearing dimensioning of a second bearing point for the working worm, in the large distance between the bearing points in the worm drive, in the cutting set with the knife pin as a replacing bearing point for the worm and the worm housing with the support profiles.

Eine Verstärkung des Zapfens ist nur begrenzt möglich, da die technische Umgebung durch die weltweit festgelegten Werkzeug- und Gehäusemaße nicht entsprechend der auftretenden Kräfte der Rohstoffannahme dimensioniert werden kann, ohne große funktionelle Anteile der Werkzeugabmessungen negativ zu verändern.A reinforcement of the pin is only possible to a limited extent, since the technical environment is defined by the worldwide tool and walking External dimensions cannot be dimensioned according to the forces occurring when the raw materials are received, without negatively changing large functional parts of the tool dimensions.

Es bedarf einer Lagerung mit verkürzten Hebelarmen für den Krafteingriff und einer Lagerfläche, welche die entstehenden Kräfte aufnehmen kann, ohne den Messerzapfen in die Kraftaufnahme einzubeziehen.It requires a bearing with shortened lever arms for the application of force and a bearing surface that can absorb the forces that arise without including the knife pin in the force absorption.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die funktionsbedingten, Verschleiß erzeugenden Schnecken und Schneckengehäuse gegen ein Fördersystem ausgetauscht werden, mit dem die Lagerfunktion direkt von den Schnecken und im Gehäuse übernommen wird.The task is solved in that the function-related, wear-generating worms and worm housings are exchanged for a conveyor system with which the bearing function is taken over directly by the worms and in the housing.

Dazu werden die Werkstoffpaarungen zwischen den beiden Teilen so gewählt, dass eine Gleitlagerpaarung entsteht, die den Verschleiß nahezu ausschließt, indem die Lagerfunktion mit der Länge der Schnecken und mit der Anzahl der Schneckengänge auf die Gehäuselänge abgestimmt ist.For this purpose, the pairing of materials between the two parts is selected in such a way that a plain bearing pairing is created that almost completely eliminates wear, in that the bearing function is matched to the length of the worm and the number of worm threads to the length of the housing.

Mit dieser Form der Übernahme der Lageraufgabe werden die Hebellängen beim Rohstoffeinzug um den Faktor 3 bis 5 verkürzt, die Einzugskräfte werden mittig auf zwei Wellen verlegt und die Kraftwirkung auf die Einzelwelle halbiert.With this form of taking over the storage task, the lever lengths when drawing in the raw materials are reduced by a factor of 3 to 5, the drawing-in forces are placed centrally on two shafts and the force acting on the individual shaft is halved.

Antriebsseitig sind Wellenlängen vorhanden, die die Bedingungen einer fliegenden Wellenlagerung mit bedeutend höherer Lagersicherheit erfüllen.On the drive side, there are shafts that meet the conditions of a cantilever shaft bearing with a significantly higher level of bearing safety.

Im Bereich für die Festigkeitsminderung (6) sind zwischen den fördernden Schneckengängen zusätzliche, an den Rohstoff angepasste Schneidelemente (8) zur Vorzerkleinerung und Mischung mit Wärmeaustausch angeordnet.Additional cutting elements (8) adapted to the raw material for pre-crushing and mixing with heat exchange are arranged in the area for reducing strength (6) between the conveying screw flights.

Die Zuführung des Verarbeitungsgutes erfolgt im Trichterbereich (3) mit offenen Schneckenelementen, deren Aufgabe es ist, den Rohstoff anzunehmen und dem Sperrschneckenbereich (5) zuzuführen.The material to be processed is fed into the hopper area (3) with open screw elements whose task is to accept the raw material and feed it to the blocking screw area (5).

Die Schneckengänge sind so gestaltet, dass sie neben der Förderfunktion auch einer groben Strukturauflösung zwecks leichterer Übergabe an die Sperrschnecken (5) dienen.The screw threads are designed in such a way that, in addition to the conveying function, they also serve to roughly break up the structure for the purpose of easier transfer to the locking screws (5).

Die Antriebe (9, 10, 11) arbeiten getrennt oder werden aufgabenbezogen gekoppelt.The drives (9, 10, 11) work separately or are coupled for specific tasks.

Für eine gewünschte Mitnahme der Schnecke zur Vorzerkleinerung (6) durch die Arbeits- und Sperrschnecken (5) werden beide Schnecken nach Austausch der Vorzerkleinerungsschnecke (6) mechanisch miteinander verbunden und der Antrieb (11) der Vorzerkleinerungsschnecke durch die Schaltkupplung (12) getrennt.For a desired entrainment of the worm for pre-shredding (6) by the working and locking worms (5), both worms are mechanically connected to each other after replacing the pre-shredding worm (6) and the drive (11) of the pre-shredding worm is separated by the clutch (12).

Durch die Drehzahlabstimmungen zwischen den unterschiedlichen Schnecken ist eine variable Förderfunktion mit der Einstellung der Mengenzuführung und des Zeitbedarfes für die gewünschte Zerkleinerung gewährleistet.The speed adjustments between the different screws ensure a variable conveying function with the setting of the quantity feed and the time required for the desired shredding.

Dabei geht es darum, einen verringerten Festigkeitszustand des Verarbeitungsgutes, wie beispielsweise Fleisch, im Raum (6) vor dem Schneidsatz (2) zu erzielen, der in den Lochscheiben des Schneidsatzes eine Zapfenbildung gewährleistet.The point here is to achieve a reduced firmness of the material to be processed, such as meat, in the space (6) in front of the cutting set (2), which ensures that cones are formed in the perforated discs of the cutting set.

Zapfenbildungen sind Verformungen in einem Rohstoffteilstück mit gewachsenen, unterschiedlich festen Strukturen.Cone formations are deformations in a piece of raw material with grown structures of varying strength.

Die Überwindung dieser Festigkeitsstrukturen erfordert eine Belastung, die den Verbund in den Gewebeteilen zerreißt, zumindest aber lockert, die direkt auf der Lochscheibe aufliegen. Erst dann lassen sich Zapfen frei in die Bohrungen hinein ausformen.Overcoming these strength structures requires a load that tears, or at least loosens, the bond in the fabric parts that lie directly on the perforated disk. Only then can pegs be shaped freely into the bores.

Bei der Verwendung der bekannten normalen Wolfschnecken tritt ein Rückfluss immer ein, da der Förderwirkungsgrad infolge fehlender funktioneller Dichtheit dieser Schnecken zur Gehäusewandung ca. 30 bis 50% niedriger ist.When using the well-known normal grinding augers, a backflow always occurs, since the conveying efficiency is about 30 to 50% lower due to the lack of functional tightness of these augers to the housing wall.

Dadurch werden große Teile der geförderten Mengen vom Schneidsatz nicht abgenommen. So entsteht unter der Schnecke im Stützsystem ein Rückfluss bereits belasteter und teilweise zerstörter Teile des Verarbeitungsgutes.As a result, large parts of the conveyed quantities are not removed from the cutting set. In this way, under the auger in the support system, there is a backflow of already loaded and partially destroyed parts of the processed material.

Die Sperrschnecken sichern durch ihre Abdichtungseigenschaft den Verbleib des Verarbeitungsgutes nur in diesem Arbeitsraum und sorgen für die festigkeitsbezogene Stoffzustandsänderung als Voraussetzung für das Eindringen in die Bohrungen der Lochscheibe.Due to their sealing properties, the locking screws ensure that the material to be processed remains only in this work area and ensure the strength-related change in the material state as a prerequisite for penetration into the holes in the perforated disc.

Im Vorzerkleinerungsbereich (6) werden die festverbundenen, gewachsenen und hochelastischen Materialstrukturen durch bewusstes mengengesteuertes Fördern der Sperrschnecken aufgebrochen.In the pre-shredding area (6), the tightly bound, grown and highly elastic material structures are broken up by deliberately volume-controlled conveying of the locking screws.

Dadurch kann auch eine feste Materialstruktur bei sehr niedrigen Temperatur, wie beispielsweise im gefrosteten Zustand durch den Eintrag von Förderarbeit erwärmt und durch Zerreißen aufgelöst werden.As a result, a solid material structure can also be heated at very low temperatures, for example in the frozen state, by the input of conveying work and broken up by tearing.

Eine Ummantelung (14) des Schneckengehäuses (7) ermöglicht je nach Rohstoffzustand zusätzlich die Zufuhr von Wärmeenergie, die in Form von Wasser, Öl, Induktion, Mikrowellen oder Ultraschallanregung erfolgen kann.Depending on the condition of the raw material, a casing (14) of the screw housing (7) also enables the supply of heat energy, which It can take the form of water, oil, induction, microwaves or ultrasonic excitation.

Es stellen sich mit gesteuerter Belastungsarbeit unter Nutzung des Rohstoffrückflusses im Raum (6) ein verformungsfähiger Stoffzustand und ein für das Werkzeugsystem abnahmefähiger Zustand des Verarbeitungsgutes ein.With controlled load work using the return flow of raw materials in space (6), a deformable material state and a state of the processed material that can be accepted by the tool system are established.

Bei Verwendung der üblichen, bekannten, Wolfschnecken für tiefgekühltes Verarbeitungsgut zeigt sich ein Ungleichgewicht zwischen der zugeführten Menge und dem Abnahmevermögen des Schneidsatzes.When using the usual, known, grinding worms for deep-frozen processing material, there is an imbalance between the quantity supplied and the removal capacity of the cutting set.

Somit ist keine Aufnahme im Schneidsatz zur weiteren Zerkleinerung möglich.This means that it cannot be included in the cutting set for further comminution.

Es setzt eine Drucksteigerung durch dosierte Zuführmengen aus den Sperrschnecken voraus, die dann das zerstörte Verarbeitungsgut im Raum (6) in den Schneidsatz ein- und durch diesen hindurchpresst.It presupposes an increase in pressure through metered feed quantities from the locking screws, which then presses the destroyed processing material into and through the cutting set in space (6).

Dieses Wirkverhalten wird bei tiefgefrorenem Material, wie beispielsweise Fleisch genutzt, um die Eindringeigenschaften in die Bohrungen durch mechanische Belastung mit Erwärmung zu erreichen.This behavior is used with deep-frozen material, such as meat, to achieve the penetration properties into the bores through mechanical stress with heating.

Mit Hilfe des Drucksensors (13) im Bereich vor dem Schneidsatz und der Steuerung der Maschine kann die Drehzahlabstimmung der Schnecken erfolgen und eine entsprechende Stoffzuführung, sowie ein konstant bleibender Verarbeitungszustand mit der Stoffeigenschaft zur Zapfenbildung in die Bohrungen der Lochscheibe erzeugt werden.With the help of the pressure sensor (13) in the area in front of the cutting set and the machine control, the speed of the worms can be adjusted and a corresponding material feed and a constant processing state with the material property for peg formation in the holes of the perforated disc can be generated.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Erfindungsansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung nach 1.Further advantageous configurations of the invention result from the invention claims, the description and the drawing 1 .

Bezugszeichenlistereference list

11
Kombination unterschiedlicher SchneckenCombination of different snails
22
Schneidsatzblade set
33
Trichter für RohstoffaufnahmeHopper for raw material intake
44
Übergabebereichtransfer area
55
Transportkammer als Bereich zur RückflussvermeidungTransport chamber as an area to prevent backflow
66
Vorzerkleinerungsbereich zur FestigkeitsminderungPre-shredding area for strength reduction
77
Gehäusewandunghousing wall
88th
Vorzerkleinerungselementepre-shredding elements
99
Antrieb für Arbeits- und SperrschneckeDrive for working and locking worm
1010
Antrieb für ZuführschneckeDrive for feed screw
1111
Antrieb für Schnecke zur FestigkeitsminderungDrive for worm for strength reduction
1212
Schaltkupplungshifting clutch
1313
Drucksensorpressure sensor
1414
Ummantelung für SchneckengehäuseSheathing for snail housing

Claims (9)

Zerkleinerungsmaschine für Rohstoffe tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, vorzugsweise Fleisch, mit effektiver und besonders Material schonender Arbeitsweise, nachfolgend Zerkleinerungsmaschine genannt, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kombination unterschiedlicher Schnecken (1) für die Zuführung zu den Werkzeugen des Schneidsatzes (2) aufweist und diese getrennt und mit variablen Geschwindigkeiten angetrieben (9, 10, 11) werden können.Chopping machine for raw materials of animal or vegetable origin, preferably meat, with an effective and particularly material-friendly mode of operation, hereinafter referred to as a chopping machine, characterized in that it has a combination of different screws (1) for feeding to the tools of the cutting set (2) and separates them and can be driven (9, 10, 11) at variable speeds. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung zum Schneidsatz aus den Abschnitten Rohstoffaufnahme im Trichter (3), Übergabe (4), Transportkammer (5) und Vorzerkleinerung (6) besteht und die Förderschnecken in diesen Abschnitten jeweils auf den Zweck abgestimmte geometrische Formen besitzen.shredding machine claim 1 , characterized in that the feed to the cutting set consists of the sections raw material intake in the hopper (3), transfer (4), transport chamber (5) and pre-shredding (6) and the screw conveyors in these sections each have geometric shapes tailored to the purpose. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gänge der doppelt ausgeführten Schnecken in der Transportkammer (5) bezüglich Werkstoff, Breite und Anzahl als dynamisches Lagersystem zur Gehäusewandung (7) gestaltet sind und deren Längen den produkttypischen Eigenschaften angepasst sind.Shredding machine according to claims 1 and 2 , characterized in that the aisles of the duplicate screws in the transport chamber (5) are designed as a dynamic bearing system for the housing wall (7) with regard to material, width and number and their lengths are adapted to the product-typical properties. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecken in der Transportkammer (5) aus Kunststoff bestehen und zur Innenwand des Gehäuses (7) eine Werkstoffpaarung mit abgestimmten Gleiteigenschaften aufweisen.Shredding machine according to claims 1 , 2 and 3 , characterized in that the screws in the transport chamber (5) are made of plastic and have a pair of materials with coordinated sliding properties to the inner wall of the housing (7). Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zone der Vorzerkleinerung aus einem Raum besteht, in dem am Grundkörper der Förderschnecken an den zu verarbeitenden Rohstoff angepasste Vorzerkleinerungselemente (8) angeordnet sind.Shredding machine according to claims 1 and 2 , characterized in that the pre-crushing zone consists of a space in which pre-crushing elements (8) adapted to the raw material to be processed are arranged on the base body of the screw conveyor. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle Wirkelemente leistungs-und aufgabenbezogen austauschbar sind.Shredding machine according to claims 1 , 2 and 5 , characterized in that all active elements are performance- and task-related interchangeable. Zerkleinerungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle Arbeitsorgane in den Abschnitten einzeln, aber bei Erfordernis auch im Verbund gemeinsam angetrieben (9, 10, 11) werden können.Shredding machine according to claims 1 until 6 , characterized in that all working elements in the sections can be driven individually, but if necessary also in combination (9, 10, 11). Zerkleinerungsmaschine nach den vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zone der Festigkeitsminderung (6) ein Sensor (13) zur Erfassung des aktuellen Drucks angeordnet ist.Crushing machine according to the preceding claims, characterized in that a sensor (13) for detecting the current pressure is arranged in the zone of reduction in strength (6). Zerkleinerungsmaschine nach den vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (13) mit einer Steuerung für die Regelung der Schneckendrehzahlen und einer externen Zufuhr von Wärmeenergie in eine Ummantelung (14) des Schneckengehäuses (7) verbunden ist, die in Form von Wasser, Öl, Induktion, Mikrowellen oder Ultraschallanregung erfolgen kann.Shredding machine according to the preceding claims, characterized in that the sensor (13) is connected to a controller for regulating the screw speeds and an external supply of heat energy in a casing (14) of the screw housing (7), which is in the form of water, oil , induction, microwave or ultrasonic excitation can take place.
DE202022001857.6U 2022-08-20 2022-08-20 Shredding machine with effective and gentle conveying for raw materials of animal or plant origin Active DE202022001857U1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202022001857.6U DE202022001857U1 (en) 2022-08-20 2022-08-20 Shredding machine with effective and gentle conveying for raw materials of animal or plant origin
DE102023001744.2A DE102023001744A1 (en) 2022-08-20 2023-04-29 Device and method for conveying and crushing processed goods
PCT/DE2023/000082 WO2024041682A1 (en) 2022-08-20 2023-07-27 Device and method for conveying and for comminuting materials for processing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202022001857.6U DE202022001857U1 (en) 2022-08-20 2022-08-20 Shredding machine with effective and gentle conveying for raw materials of animal or plant origin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202022001857U1 true DE202022001857U1 (en) 2022-11-05

Family

ID=84192243

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202022001857.6U Active DE202022001857U1 (en) 2022-08-20 2022-08-20 Shredding machine with effective and gentle conveying for raw materials of animal or plant origin
DE102023001744.2A Pending DE102023001744A1 (en) 2022-08-20 2023-04-29 Device and method for conveying and crushing processed goods

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102023001744.2A Pending DE102023001744A1 (en) 2022-08-20 2023-04-29 Device and method for conveying and crushing processed goods

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE202022001857U1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006001840U1 (en) 2006-02-07 2006-04-06 Haack, Eberhard, Dr.-Ing. End hole disk for mincing meat is connected to grinding and removal device in easily disconnectable manner
DE102011008389B4 (en) 2011-01-12 2013-02-21 Turbocut Jopp Gmbh Wolf for mincing food
DE102017003406B4 (en) 2017-04-07 2018-11-15 Packaging- & Cutting Systems Von Der Weiden Gmbh Device for chopping up foodstuffs (cutting means)

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023001744A1 (en) 2024-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2335385C3 (en)
EP3648946B1 (en) Compact extruder and extrusion of thermomechanically deformable pellets
EP2766164B1 (en) Apparatus for processing plastic material
EP1628812B1 (en) Device for preparation of plastic materials for recycling purposes
DE102017003407B3 (en) Apparatus for shredding food (conveyor screw)
WO2014131657A1 (en) Pelletizing or granulating apparatus
DE2625260A1 (en) DEVICE FOR CRUSHING MATERIAL, IN PARTICULAR MEAT GRINDER
EP2766163A1 (en) Apparatus for processing plastic material
EP0820375A1 (en) Device for preparing thermoplastic material
EP1263558B1 (en) Processing device for synthetic material
EP1351770B1 (en) Device for comminuting plastic waste material
DE4217316A1 (en) DEVICE FOR GRINDING RUBBER
DE4130315C1 (en) Prodn. of mono:dispersed thermoplastic fine powder - by feeding to extruder and grinding while controlling temp., cooling in vortex zone and re-grinding coarse particles
DE102006034150B4 (en) Raw material acceptance, pressure and auger system for food crushers
DE3342812A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR THE EXTRUSION OF CELLULOSE-CONTAINING SUBSTANCES
DE202022001857U1 (en) Shredding machine with effective and gentle conveying for raw materials of animal or plant origin
EP4286056A1 (en) Grinding device for grinding a medium containing solids and a method for controlling a grinding device
EP0039957B1 (en) Extrusion process
WO2006042491A2 (en) Single-shaft continuously operating mixing and kneading machine with a conical shaft
CH456937A (en) Extruders for plastics and processes for operating the extruder
DE69807553T2 (en) Device for manufacturing ceramic objects
DE102008046633B3 (en) Extruder i.e. hot spinning extruder, for milling rubber, has inner profile comprising scissor area with groove between recesses, where groove extends transverse to longitudinal axis of stator
DE3023124C2 (en) Extrusion process and extrusion plant for carrying out the process
DE10111001A1 (en) Meat mincing machine comprises threads having sides that do not exactly fit together
WO2024041682A1 (en) Device and method for conveying and for comminuting materials for processing

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification